L'importanza della dimensione temporale nella ... - AMFM GIS Italia

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L'importanza della dimensione temporale nella ... - AMFM GIS Italia

L’importanza della dimensione

temporale nella gestione

delle emergenze

Stefano Pezzi - SINERGIS

Roma, 26 settembre 2012


Indice

• Supporto alla dimensione temporale nei servizi OWS

• Limiti e considerazioni

• Briseide

• Un caso d’uso di Briseide

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WMS

Il servizio WMS, sin dalla versione 1.1.0, definisce le specifiche per il supporto

della dimensione temporale.

In altre parole è possibile produrre mappe a partire da dati che dipendono dalla

variabile tempo.

Le specifiche si concretizzano nella presenza di un parametro TIME nella richiesta

di mappa GetMap e nella dichiarazione dei domini temporali dei dati serviti

all’interno del documento di GetCapabilities.

In realtà la gestione del tempo rientra nella più generale gestione di una

dimensione” aggiuntiva, di cui “TIME” ed “ELEVATION” sono 2 istanze

particolari.

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WMS

Nella pratica, lo scenario è quello di una Feature Type (restringiamo per semplicità

il caso a quello del dato vettoriale) che ha una proprietà con dominio temporale.

La semantica di questa proprietà (validità reale, validità transazionale …) non è

trattata dalle specifiche del WMS e costituisce un’informazione scambiata

esternamente al protocollo WMS tra chi pubblica il dato (e quindi lo conosce

perché lo ha anche generato) e chi lo utilizza.

Il servizio WMS indica nella GetCapabilities per ogni layer quali sono i valori

possibili dell’attributo, utilizzando una sintassi che può esprimere valori singoli,

intervalli, periodicità …

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WMS - GetCapabilities

val_ele

attributo significato

name Il nome della dimensione supportata (“time”)

units L’unità di misura utilizzata.

unitSymbol Simbolo dell’unità di misura

default Valore di default del parametro dimensione

multipleValues Specifica se nella richiesta è possibile specificare valori multipli del

parametro dimensione

nearestValue Specifica il comportamento del server quando è specificato un valore non

esattamente uguale a quelli assunti dalle feature

current Specifica se è consentito l’uso della costante “current” per indicare il

valore temporale più recente

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WMS - GetCapabilities

val_ele

val_ele = descrizione del dominio dei valori della proprietà che esprime la

dimensione descritta

Nella specificazione dell’elemento è possibile indicare in un stringa:

• un solo valore

• una lista di valori

• un intervallo ed una risoluzione

• una lista di intervalli (con la loro relativa risoluzione)

Da notare che specificando un intervallo ed una risoluzione nulla si comprende il

caso di valori continui.

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WMS - GetMap

Nella richiesta si specifica un parametro aggiuntivo “nome dimensione” che

assume valori TIME ed ELEVATION nei due casi particolari corrispondenti e

DIM_ in tutti gli altri.

I valori possono essere specificati come valori singoli, lista di valori e intervalli, con

tutte le varianti che può introdurre ad esempio l’uso di “current”.

Per specificare un valore temporale si fa riferimento a ISO 8601, esteso in maniera

da poter specificare in una singola stringa anche un intervallo con periodicità.

Lo stesso filtro TIME= può essere utilizzato anche in una richiesta di

identificazione GetFeatureInfo.

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WMS - Considerazioni

Le considerazioni critiche sull’efficacia del supporto temporale nel WMS

riguardano soprattutto la semantica di un attributo temporale in una Feature Type.

• attributo non pertinente al life cycle della Feature; del tutto paragonabile a una

qualsiasi altra proprietà, ma con tipo di dato temporale (es.: data di

accatastamento di un edificio).

• attributo proprio del life cycle della Feature (valid time); può essere quindi la

data inizio o la data fine della Feature o di un suo stadio; è quindi una data che

ha a che fare con la validità nel mondo reale dell’oggetto spaziale modellato (es.:

data di costruzione e data di demolizione di un edificio).

• attributo relativo alla gestione della Feature nella banca dati (transaction time)

ovvero dell’oggetto informatico che rappresenta l’oggetto reale; è la cosiddetta

validità transazionale (es.: data in cui il record è stato inserito nel DB e data in

cui è stato cancellato logicamente perché non recante più informazioni valide)

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WMS - Considerazioni

Il WMS non distingue queste diverse accezioni di attributo temporale, anzi di fatto

considera sempre il primo caso.

Sono sempre più diffuse in campo GIS le banche dati che gestiscono il ciclo di vita

degli oggetti territoriali (v. DB topografici) e, anche se non bitemporali,

costituiscono quindi database storici in cui la richiesta standard da effettuare ad un

servizio WMS è del tipo:

“mostrami la mappa di come era l’estensione dell’edificato della città X nel 2008”

Supponendo di avere alla base un DBMS dove gli edifici sono caratterizzati da un

start_vt e un end_vt, una tal query non si riesce ad esprimere attraverso il WMS.

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WFS

Il supporto che il WFS dà alla dimensione temporale del

dato servito è molto ridotto ed indiretto.

Tale supporto è raggiunto solo nella versione 2.0 ed

limitato solamente alle specifiche FE 2.0 (Filter Encoding)

dove sono previsti particolari operatori temporali (ISO

19108).

L’attributo temporale è trattato né più né meno come un

normale altro attributo, semplicemente il suo data type

specifico necessita di particolari funzioni ed operatori.

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WFS Temporal relations

Le relazioni temporali di Allen

� After

� Before

� Begins

� BegunBy

� TContains

� During

� TEquals

� TOverlaps

� Meets

� OverlappedBy

� MetBy

� Ends

� EndedBy

Gli operatori temporali del WFS

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Briseide - Caso d’uso “Forest Fire”

Prevenzione e gestione incendi forestali in Grecia

Foresta periurbana di Seix-Sou

Salonicco (Thessaloniki)

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“Forest Fire” Il sistema esistente

1. Wind Speed (m/sec)

2. Wind Direction

3. Air Temperature (dry bulb)

4. Rain precipitation in the last hour

5. Rain precipitation in the last day

6. Air Relative Humidity

7. Cloud Coverage

1

Dati dinamici:

previsioni

meteo

• previsioni meteo costituite da una fornitura

giornaliera (ftp) di file ESRI ASCII

• fornitura costituita da 121 file: 5 g x 24 h +1

• previsione di 5 giorni

• risoluzione temporale di 1 h

• 7 variabili meteo in ogni file

• risoluzione spaziale 5 km

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“Forest Fire” Il sistema esistente

2

Oversampling

previsioni

meteo

• trasformazione dei file ESRI ASCII

in ESRI RASTER

• oversampling con GeoProcessing

con DTM

• risultato con risoluzione spaziale 20 m

• un raster per variabile: 121 x 7 = 847 file

• tempo codificato nel nome file

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“Forest Fire” Il sistema esistente

3

Dati

statici

• geografici

• DTM

• fuel maps

• non geografici

• fuel models

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“Forest Fire” Il sistema esistente

4

Dati

dinamici:

indici

• dead fuel moisture

• probability of ignition

• fire linear intensity

• rate of spread

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“Forest Fire” Il sistema esistente

Dati statici

Indici

Dati

dinamici

Meteo

Modello

5

Modello

Total

Risk

Map

Realizzato con una struttura di cartelle e

file con informazione temporale

codificata nei nomi

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“Forest Fire” Dopo Briseide

Dati statici

Indici

Dati

dinamici

Meteo

Modello

Wrapper

WPS

Ingestion

engine

carica

cataloga

WPS

WFS

Time aware

Raster DB

Standard

OGC e time

aware DB

WCS

GeoServer

WMS

Time aware

Vector DB

Total

Risk

Map

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